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방법 논문

커널 Bioassays를 사용하여 곰팡이 콜로니, Sporogenesis 및 Mycotoxins 생산의 부량

18K 조회수

DOI:

10.3791/3727

2012년 4월 23일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

종자 - 감염 곰팡이에 의한 시리얼 작물의 참화 더 나은 식물 병원체 상호 작용을 이해하기 위해 많은 연구 노력을하라는 메시지가있다. 실험실 환경에서 씨앗 - 곰팡이 상호 작용을 연구하기 위해, 우리는 곰팡이 복제, 바이오 매스, 그리고 커널 bioassays를 사용하여 진균 독소 오염의 부량위한 강력한 방법을 개발했다.

초록

에 의해 입자의 썩어가는 씨앗 - 감염 곰팡이는 인간과 동물 건강에 심각한 위험을 언급하지 않기로, 시리얼 생산 세계적으로 가장 큰 경제적 어려움 중 하나가 포즈. 시리얼 생산 중에서 옥수수는 곡물 무결성 및 진균 독소의 종자 오염의 병원체 유발 손실로 인해 거의 틀림없이 가장 영향을받는 작물이다. 옥수수 재배자 및 식품 및 사료 프로세서를위한 두 가지 가장 널리 사용하고 문제가 mycotoxins는 각각 Aspergillus flavus와 Fusarium의 verticillioides 제작한 아플라톡신과 fumonisin, 수 있습니다.

분자 식물 - 병원균 상호 작용의 최근 연구에 곰팡이 감염 및 진균 독소 오염 1,2,3,4,5,6으로 식물 반응과 관련된 구체적인 메커니즘을 이해 약속을 증명하고있다. 많은 실험실이 식물 병원체 상호 작용을 연구하기 위해 커널 assays를 사용하고 있기 때문에, 서로 다른 생물 학적 매개 변수를 quantifying위한 표준화된 방법에 필요하므로,이다른 실험실에서 결과를 비교 해석될 수 있습니다. 씨앗에 대한 정량 분석​​을위한 강력하고 재현할 수단을 위해서는 곰팡이 성장, 바이오 매스 및 진균 독소 오염을 수치 인 - 실험실 커널 assays와 후속 방법을 개발했습니다. 네 소독 옥수수 커널은 곰팡이 서스펜션 (10 6)와 함께 유리 튜브 안에 주사하고 미리 정해진 기간 동안 incubated됩니다. 샘플 튜브 그러면 고성능 액체 크로마 토그래피 (HPLC), AflaTest fluorometer 방법을 사용하여 아플라톡신의 부량, 그리고 HPLC에 의한 fumonisin의 부량하여 hemocytometer, ergosterol 기반의 바이오 매스 분석하여 conidia의 열거를 위해 선택됩니다.

프로토콜

1. 옥수수 커널 Bioassay

  1. 두 주 전에, 문화 28의 감자 덱스 트로 오스 한천 배지 (PDA)에서 곰팡이 병원균 ° C.
  2. 그들이 bioassay의 튜브의 바닥과 수준, 50 ML 팔콘 튜브의 위치를​​ 누워 있도록 선호 평평 비슷한 크기와 모양으로 커널을 선택합니다. 선택된 커널은 유사한 종자 연령 및 신진 대사 조성을 위해 동일한 환경에서 동시에 생산된 것이어야합니다.
  3. 6 % 나트륨 차아 염소 산염과 70 % 에탄올, 멸균 물 1 분, 10 분 : 5 분 동안 실온에서 튜브를 흔들어하여 커널을 소독 표면 이군. 계속 떨고 동안 멸균 물을 때마다 5 분, 세 번 씻어. autoclaved 수건에 건조한 팻 커널.
  4. Aspergillus flavus의 감염을 촉진하기 위해서, 0.5 cm의 깊이에 18 G 바늘로 배아 사이드에 작은 상처를 만듭니다. 그러나 우리의 경험에 큰 상처가 Fusarium의 verticillioides 감염 필요합니다. 일erefore, 0.5 mm의 깊이에서 배아 사이드로 잘라 면도날을 사용합니다.
  5. 포자를 해방하고 autoclaved 일종의 투박한 무명의 최소 4 레이어를 통해 필터링 중력에 균사체를 제거하는 autoclaved 0.01....

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토론

여기에 설명된 방식은 광범위하게 테스트 및 곰팡이 식민지, sporogenesis 및 mycotoxins의 생산을위한 같지는 결과의 세대에 견고한 것으로 입증되었습니다. 또한, 이러한 방법은 mycotoxigenic 진균류 (예 : 땅콩, 밀, 면화, 피스타치오 등)과 오염에 민감한 다른 식물 종 씨앗에 적용할 수 있어야합니다. 유능한 식물 - 병원균 상호 작용 분석을 위해, 씨앗은 생명을 유지하는 것이 필수적입니다. 씨앗의 생존을 유지하면서 커널의 배아 측면에 작은 상처 사이트 감염을 용이하게합니다.

효과적으로 실행 커널 assays이 분야에서 병렬 결과에 표시되었습니다. 이전 연구에서 4 커널 bioassays가 보여준 lox3-4 돌연변이 라인은 야생 형 식물보다 아플라톡신 오염에 더 취약했다. 이 결과 네 개의 독립적인 현장 실험에서 본 결과와 직접 라인에 4. 이것은.......

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공개 사항

저는 공개할 게 없다.

감사의 글

우리는 그들의 기술 지원을 위해 브랜든 Hassett과 카를로스 오르 티즈 감사드립니다. 이 작품은 박사 마이클 Kolomiets에 NSF 교부금 IOB-0544428, IOS-0951272, 그리고 IOS-0925561에 의해 지원, 그리고 식량 농업 USDA의 국립 연구소 (NIFA), AFRI 공장 사육 및 교육 그랜트 # 2010-85117하여 -20539 Drs 있습니다. 세스 머레이, 토마스 Isakeit, 그리고 마이클 Kolomiets.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
시약의 이름 회사 # 카탈로그
감자 덱스 트로 오스 한천 배지 피셔 Scientifc S71659A
십대 초반-20 피셔 Scientifc BP337-100
플라스틱 배양 용기 Sterilite 1713LAB06
혼합하는 것 Vicam 20,200
24cm 세로 홈을 판 여과지 Vicam 31,240
1.5 μm의 유리 microfibre Vicam 31,955
Afla 테스트 칼럼 Vicam G1024
Afrla 테스트 개발자 Vicam 32,010
메탄올 Vicam 35,016
Acetonitrile 피셔 Scientifc AC14952-0025
에탄올 피셔 Scientifc AC39769-0025
C-18 고체 상 추출 칼럼 (준비 9월 SPE C18 열) 피셔 Scientifc 60108-304
O-phthalaldehyde (오파) 시그마 화학 공동 79,760~5g
붕산 피셔 Scientifc BP168-500
나트륨 borate 피셔 Scientifc RDCS0330500
메르 캅 토 에탄올 피셔 Scientifc 45-000-231
Shimadzu HPLC LC-20AT (펌프) Shimadzu 과학 인 스트 루먼트 주식 회사 LC-20AT
Zorbax ODS 칼럼 (4.6x150mm) 애질런트 테크놀로지 443905-902
Shimatzu RF-10Axl 형광 검출기 Shimadzu 과학 인 스트 루먼트 주식 회사 RF-10AXL
인산 나트륨 피셔 Scientifc AC38987-0010
FB1 기준 시그마 화학 (주) F1147-1mg
클로로포름 VWR MK444410
0.45 음 나일론 막 (HPLC)와 13mm의 주사기 필터 막 생활 과학 4426
Ergosterol 시그마 - 올드 리치 45480-50G-F
섬광 튜브 VWR 66021-602
나트륨 염화물 Vicam G1124

참고문헌

  1. Tsitsigiannis, D. I., Keller, N. P. Oxylipins as developmental and host-fungal communication signals. Trends Microbiol. 15, 109-118 (2007).
  2. Gao, X., Shim, W. -B., Göbel, C., Kunze, S., Feussner, I., Meeley, R., Balint-Kurti, P., Kolomiets, M.

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